Question

如圖是一條電熱毯電路的示意圖，R₀是發(fā)熱電阻絲，R是串聯在電路中的電阻，S是控溫開關．電熱毯銘牌上標有“220V 40W”字樣，問：（不考慮溫度對電阻值的影響）
（1）要使電熱毯處于低溫擋，開關S應處于什么狀態(tài)？（不用闡明理由）
（2）發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是多大？
（3）當電熱毯處于低溫擋時，電路中的電流為0.1A，則在20min內R₀產生的熱量是多少？

Answer 1

分析：（1）分析開關S閉合時電路為R₀的簡單電路，開關S斷開時兩電阻串聯此時電路中的總電阻最大，根據P=

U2

R

可知低溫檔位時開關S斷開；
（2）知道電熱毯的額定電壓和額定功率，根據P=

U2

R

求出發(fā)熱電阻絲R₀的阻值；
（3）根據串聯電路的電流特點和焦耳定律求出在20min內R₀產生的熱量．

解答：解：（1）要使電熱毯處于低溫擋，開關S應處于斷開狀態(tài)．
（2）根據P=

U2

R

可得，發(fā)熱電阻絲R₀的阻值：
R₀=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（3）∵串聯電路中各處的電流相等，
∴當電熱毯處于低溫擋時，在20min內R₀產生的熱量：
Q=I²R₀t=（0.1A）²×1210Ω×20×60s=14520J．
答：（1）要使電熱毯處于低溫擋，開關S應處于斷開狀態(tài)；
（2）發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是1210Ω；
（3）當電熱毯處于低溫擋時，電路中的電流為0.1A，則在20min內R₀產生的熱量是14520J．

點評：本題考查了電功率公式和焦耳定律的應用，關鍵是開關S閉合、斷開時電熱毯所處狀態(tài)的判斷．